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大氣二氧化碳濃度下降導致恐龍等生物大滅絕

作者:由 黃必錄 發表于 收藏時間:2021-09-24

某種生物在短短几十萬年內滅絕掉稱生物大滅絕。關於恐龍等生物大滅絕的假說有100多種,但至今沒有一種能自圓其說,本文將提出一種最接近真理的假說。

先分析一下現有的生物大滅絕理論,如恐龍滅絕說,發現漏洞百出:

1、小行星撞擊地球:該假說不能解釋與恐龍習性相近的同屬爬行動物為什麼不會滅絕?例如撞擊產生的核冬天為什麼不耐寒的鱷魚、科摩多巨蜥和桫欏等中生代孑遺生物還能生存至今?有人用碳同位素比例繪製成圖發現,K/T界線植物滅絕事件在超過5萬年到10萬年的時間間隔內,發生了不止一次的改變,這表明植物群落消失了,隨後得以恢復,結果又遭到一系列滅絕事件的一再打擊。要產生這種滅絕模式,可能需要在數千年的時間間隔內發生一連串的小行星撞擊事件才行。但是,沒有任何礦物學證據表明,在那兩個生物大滅絕時期內,曾經發生過一連串的小行星撞擊。還有,小行星撞擊地球造成的生物大滅絕所用的時間是短暫的,然而,化石證據也顯示,滅絕過程持續了幾十萬年。

2、超級火山噴發:在1。2和1。1億年的侏羅紀發生過兩次超級火山噴發,分別是翁通爪哇海臺火成區和凱爾菱朗海臺火成區,而且規模比白堊紀末那次的德干暗色巖火成區更大,恐龍照樣活得好好的,說明白堊紀末的恐龍滅絕等生物大滅絕與超級火山噴發無關。

3、多事件疊加假說:如果認為,恐龍是在多重災難的連續打擊下滅絕的。但是,既然在一次單一的短期突發災難下不能使恐龍全部死光的話,倖存者就會在幾百年內恢復到原來的數量,就像大火燒過的土地,第二年就會重新披上綠裝。再說象天體撞擊地球等重大災難的兩次災變的時間間隔至少也都會大於幾百年幾千年,倖存者有足夠的時間來恢復種群密度。

4、超級傳染病:傳染病更加不可能使所有的恐龍滅絕,就像1950年,在澳洲實施細菌戰來消滅成災的野兔,當年死亡99。8%,但倖存下來的0。2%不久又迅速繁殖開來。

5、食物中毒:被子植物不是突然出現的,恐龍有足夠的時間去進化和適應。就像金合歡樹葉含有單寧酸等有害物質,長頸鹿已進化出能解毒的唾液;牛一般不能過量採食合歡樹葉,但在廣東省的某個海島上,那裡的牛卻可以大量採食而不會中毒,原因是牛的胃裡有一種能降解毒素的微生物。

6、輻射說:有超新星爆發、超級太陽耀斑爆發和地磁倒轉等假說。這些假說主題是大量的高能輻射或紫外線會殺死恐龍。但這不能解釋在溫差與輻射較小的海水中的魚龍等生物為什麼也會滅絕了。

7、氣溫災變說:氣溫的縱向變化至少需要幾十萬年,因此,恐龍有充足的時間遷移到氣溫適宜的緯度,繼續生存繁殖。因此,在地球發生的很多次小冰期,並沒有導致物種大滅絕;在恐龍最繁盛的侏羅紀,更無法說明恐龍放屁導致氣溫上升,以在1。2和1。1億年的侏羅紀發生過兩次超級火山噴發導致二氧化碳和氣溫上升,恐龍為什麼還生活的好好的;也有跡象顯示,在“古新世-始新世極熱事件”不但沒有發生物種大滅絕,而且動植物的多樣性事實上整體有所增長。

8、生存競爭說:在澳洲,逃到野外的兔子瘋狂地繁殖,草被兔子吃光,1891-1897年,全國死亡綿羊5250萬隻,為了消滅野兔,人們採用槍擊,毒殺,細菌戰等仍不見效,後來引進狼才終於把野兔控制在允許的水平;很多鳥類會偷吃海龜蛋和小海龜,海龜並不會因此而滅絕。這說明競爭者的存在不但不會導致對方滅絕,而且還有利於對方生存繁衍。

9、大洋缺氧事件:由於所有海洋底部不可能同時缺氧,總會留下倖存者,死灰復燃。就像1950年,在澳洲實施細菌戰來消滅成災的野兔,當年死亡99。8%,但倖存下來的0。2%不久又迅速繁殖開來。

10、有人會說恐龍沒有滅絕,只是進化成鳥類:如果有一群猴子,其中有一隻進化成人類,可是,我們至今還能看到猴子。然而,有一群恐龍,其中一隻進化成鳥類,但目前沒看到恐龍,因此,說恐龍沒有滅絕,只是進化成了鳥類的說法是邏輯有誤的。

既然以上的假說都不具備導致生物大滅絕,只能另闢蹊徑:

史坦利指出,在十一大滅絕中,前寒武紀時代、奧陶紀、泥盆紀、白堊紀及始新世發生的滅絕災難均有證據顯示,在它們的後期極區的大陸冰河相當發達。在五大滅絕事件中,都殘留著大陸冰河的沉積物。據此,大家都會問,是不是生物大滅絕與氣候變寒冷有關?

但是,氣溫的變化通常是比較緩慢的,動植物有充足的時間遷移到氣溫適宜的緯度繼續生存繁殖,因此,無論氣溫是上升還是下降,都不可能發生大規模的物種滅絕。

Fishcher等人發現,過去50萬年的每次冰期——暖期的過渡時期,溫度升高之後的400-1000年,大氣CO2濃度才升高;Petit等人發現過去50萬年的冰期中,溫度降低之後大氣CO2濃度才降低(據此說明美國科學家認為產生冰河時代的原因可能源於大陸板塊與火山島弧在熱帶地區相撞,這類撞擊形成的山脈含有大量蛇綠岩,它可吸收大氣中的二氧化碳,使地球降溫的假說是錯誤的)。也就是說,氣溫變化在先,CO2濃度變化在後。從南極冰芯獲知過去65萬年間的CO2濃度,在冰河期的低值180 ppm和暖間冰期的高值300ppm之間變化;在石炭紀溫暖的早期,CO2濃度高達8000ppm以上。距今3。4億年前,地球進入晚古生代大冰河期,地球大氣中的CO2濃度最低時僅為100ppm左右,可謂一落千丈。據此,大家都會問,是不是生物大滅絕與地球大氣中的CO2濃度的大起大落有關?

大氣中二氧化碳濃度降低,說明二氧化碳被儲存起來了。有3種地質作用能夠將空氣中的二氧化碳儲存起來,1、是大陸風化;2、是有機碳變成煤和石油的埋藏;3、是凍土和海底埋藏有機碳。大陸風化使得矽酸鹽和二氧化碳發生反應,形成碳酸鹽逐漸沉積在海底。植物的光合固定二氧化碳成為有機質通常以煤和石油的形式埋藏在地下。但是,頭2種碳儲存方式都是在大氣二氧化碳濃度較高和氣候較溫暖的地質時期,碳儲存速度也較慢,不足以造成大氣二氧化碳濃度在短短的幾十萬上百萬年時間下降到威脅植物光合的水平。因此,氣溫下降導致大氣CO2濃度快速降低的主要原因,是因為植物從大氣中吸收的CO2,透過光合產生的有機物,沉積在凍土和海底中,這些碳以可燃冰等形式固定下來,不再返回大氣。有人計算認為,存貯在化石燃料中的碳與白堊紀時期大氣中的CO2濃度相當。

研究發現,當大氣中的CO2濃度降低到一定水平,就會使原先已經適應了高濃度CO2的植物,由光合積累的有機物,大部分會被自身的光呼吸和暗呼吸消耗掉,從而導致淨初級生產量大幅下降,引起高大的植物滅絕,並引發了草食性動物大饑荒和大滅絕,接下來也就是肉食性動物的大饑荒和大滅絕了。

植物在生長緩慢的情況下為了對抗動物的過度啃食,會變的粗硬難消化,從白堊紀末恐龍體型大為縮小和進化出長滿適於磨碎食物牙齒的鴨嘴龍可知當時食物匱乏和粗硬難消化。歐洲野馬的滅絕是因為乾旱導致草質變得粗硬難消化,取而代之的是消化能力更強的野牛。食物匱乏和難消化的結果是造成恐龍等動物營養不良,營養不良就會產下無法孵化的薄殼蛋,甚至不下蛋,從而導致恐龍慢慢的斷子絕孫。實驗證明,雞營養不良會產下薄殼蛋,甚至不下蛋,胎生的動物也容易產下虛弱的胎兒,甚至無法生育。白堊紀末挖出很多薄殼恐龍蛋就是很好的證據。

大陸都不斷在漂移。大陸之間的聚合,形成超大陸,超大的分裂,下一次的聚合形成新的超大陸。這種旋逥,現在知道的有7次,這種變化形成不同的大陸與海洋的分佈格局,同時也影響了古氣候的波動,同時也與地質時期的冰期有一定關聯。這七次旋逥中有五次與冰期有關。因此,引起氣溫高低的變化的初始原因,主要是板塊運動引起的大陸漂移,改變了海陸格局,從而影響低緯度溫暖洋流進入極地,譬如,當進入極地溫暖的洋流流量增加或減少到一定閾值,就會引發蝴蝶效應,使極冰面積縮小或擴大,由於冰雪會大量反射太陽光,因此,極冰面積的大小就會影響到全球氣溫的高低。例如,在大約距今4。4億年的奧陶紀大滅絕,撒哈拉所在的陸地曾經位於南極,使極地形成冰蓋,使洋流和大氣環流變冷,整個地球的溫度下降。中國科學院南京地質古生物研究所王光旭等人利用古生物學和碳同位素地層資料發現,大滅絕發生的準確時間是距今4。45億年前,這與南極岡瓦納冰蓋的大規模形成時間吻合,相關研究成果已於近日發表在國際地學頂級期刊《地球科學評論》上。當然,影響地球氣溫高低也有天文因素。

經初步查明,僅全球多年凍土區土壤有機碳儲量約為18300億噸,相當於大氣中的CO2含量的2。3~2。4倍;而大多數人認為,儲存在海底可燃冰中的碳至少有1×1013噸,約是當前已探明的所有化石燃料(包括煤、石油和天然氣)中碳含量總和的2倍。Crowley認為,如果人類將已探明的化石燃料全部消耗,大氣中的CO2濃度將是工業化前的6-7倍,與白堊紀時期大氣中的CO2濃度相當。因此,極地冰川融化導致海平面升高是小事,生物大滅絕才是大事!因為北極冰蓋的面積已逐年減少,如果南北極冰蓋面積縮小到一定閾值,由於失去了冰雪的強烈反光作用,氣溫就會高於不可逆的臨界點,從而引發多米諾骨牌效應,海洋麵積擴大,水蒸氣增加,冰川、海底、凍土等碳庫就會釋放出大量的溫室氣體CO2和CH4,又會反饋式地促使全球溫度迅速上升,氣候會變得和中生代一樣高溫、高溼和高CO2,很多哺乳動物將無法適應這種氣候,全球生態會迅速崩潰,繼恐龍之後的新的一輪生物大滅絕就會重演。例如,人類體溫是37℃,溼度升高又會使面板更難散熱,到時候很多地區不適於人類生存。-原創,作者:黃必錄,歡迎轉載

標簽: 滅絕  CO2  恐龍  大氣  濃度